[发明专利]一种微包埋恶臭假单胞菌复合生物填料及制备方法

说明书

本发明公开了一种微包埋恶臭假单胞菌复合生物填料及制备方法。它主要由以下原材料制备而成：聚乙烯醇、海藻酸钠、聚丙烯纤维、植物腐熟物质、碳酸钙、活性炭、恶臭假单胞菌。制备方法如下：（1）制备恶臭假单胞菌菌悬液；（2）将聚乙烯醇和海藻酸钠按比例加热溶解并搅拌均匀，冷却后加入菌悬液；（3）在步骤（2）制备的混合液中依次加入碳酸钙、聚丙烯纤维、植物腐熟物质、活性炭，并搅拌均匀；（4）将步骤（3）混合物制成球型放入2%的饱和硼酸‑氯化钙溶液中低温交联；（5）对交联之后的球形填料进行风干处理。该填料密度小，机械强度大，微生物活性高，且具有较好的营养缓释性。

技术领域

本发明涉及甲苯废气净化领域技术领域，尤其涉及一种微包埋恶臭假单胞菌复合生物填料及其制备方法。

背景技术

甲苯是工业废气中较常见的一种有毒污染物，传统处理方法有吸附法、燃烧法、等离子体法、光降解法和生物降解法等。与物理、化学方法相比，生物法净化VOCs废气具有以下优点：降解产物为水和二氧化碳，无二次污染，反应条件温和，且运行成本低。

生物法净化废气工艺最核心的组件是填料，因为填料可为微生物生长提供适宜的微环境，是微生物附着生长的重要场所。此外，填料对微生物的附着生长、气体的传递具有重要影响，对反应装置的运行效果也至关重要。理想的过滤塔填料应当具备比表面积大、过滤阻力小、适合微生物生长附着、强度大、化学性质稳定和价廉等优点。常见的填料包括堆肥、泥炭、木屑等天然有机填料和珍珠岩、粒状活性炭及陶粒等惰性无机填料。天然有机填料一般具有价廉、富含营养物质，易于微生物生长附着等优点，但容易发生压实；惰性无机填料虽然机械强度大，但价格一般较高，而且不具备营养源，运行时需要添加营养液，增加了工艺成本和工艺复杂性。

我国废气生物净化技术起步较晚，填料开发有所脱节，用于去除废气的新型多功能复合填料开发成为目前限制生物净化技术推广应用的重要因素之一。公布号为CN104056544A的发明专利公开了一种除臭复合生物填料，该填料具有较好的强度及营养缓释性；公布号为CN107213782A的发明专利公布了一种用于难溶性VOCs处理的复核生物填料，填料质轻不易腐蚀，不需接种微生物；公布号为CN107158929A的发明专利公开了一种改性聚氨酯生物填料，该填料具有较好的亲水性和持水能力，改善降解菌的挂膜状态。以上个专利各具优点，但是也存在一些不足，如制作工艺复杂、生产成本高、微生物活性低，气体传质困难。

发明内容

本发明的目的在于针对微生物在填料中活性较低及气体难以进入填料内部问题，提供一种微包埋恶臭假单胞菌复合生物填料及其制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是提供一种微包埋恶臭假单胞菌复合生物填料，该填料由有机物质和无机物质复合而成，有机物质包括聚乙烯醇、海藻酸钠、聚丙烯纤维、植物腐熟物质，无机物质包括碳酸钙、活性炭；所述各物质的重量份数为：聚乙烯醇30-36份，海藻酸钠12-18份，聚丙烯纤维4-8份，腐熟植物物质15-25份，碳酸钙15-25份，活性炭4-10份，恶臭假单胞菌0.5-1.5份；其中聚乙烯醇作为粘合剂；海藻酸钠将微生物包埋具有保护作用，而且可以增加混合物质的粘性；聚丙烯纤维强度高、韧性好、耐化学品性和抗微生物性强，作为填料的基本骨架来增加填料的强度；植物腐熟物质具中含有丰富的氮磷钾等营养物质，为微生物提高营养源，而且腐熟物中的纤维性物质可以增加填料的强度，切不易发生遇水膨胀；碳酸钙为pH缓冲物质，用于调节pH；恶臭假单胞菌为填料提供菌源；活性炭具有较大的比表面积，可以增加填料对甲苯气体的吸附性能，有利于气体的传递，增加微生物与气体的接触面积，提高降解效率，同时增加填料的耐负荷冲击性。

所述微包埋恶臭假单胞菌复合生物填料的制备方法包括恶臭假单胞菌的筛选、原材料的预处理和包埋填料的制备；

所述恶臭假单胞菌的筛选包括以下步骤：将污泥堆肥处理后作为菌源用于生物滤塔，通入甲苯气体进行驯化一段时间后对滤塔内部的菌种进行分离、筛选鉴定，然后将筛选出来的恶臭假单胞菌纯化后，用牛肉膏蛋白胨固体培养基进行增殖培养，接种在液体培养基中进行培养；